上海市新式里弄住宅典型悬挑阳台变形处置方案探讨

2022-07-23YUANBin

住宅科技 2022年6期

■ 袁彬 YUAN Bin

0 引言

里弄建筑是上海传统民居的基本单元，兴起于租界出现之后，集中建造在上海市中心城区，一直盛行到20世纪40 年代。上海市里弄住宅数量很大，成片分布，组成了非常有地方特色的街区。里弄建筑的总弄支弄、街巷格局、群组布局、院落构成、建筑类型、屋面形式、建筑风格、建筑饰面材料等具有非常鲜明的特点，展现了当时的建筑艺术和历史文化，与周边风格迥异的建筑一起形成了城市的基本印象和各异的肌理形态。

依据建造年代和建筑特征，里弄建筑的类型可以划分为早期石库门里弄、后期石库门里弄、新式里弄、花园里弄和公寓里弄。新式里弄多建造于1919—1930 年之间，其布局合理，功能较全，设有卫生设备、厨房设备，且部分新式里弄住宅兼有小花园、混凝土阳台，居住舒适性较高，具有较高的保护价值。

1 上海典型新式里弄住宅概况

新式里弄一般为3 层，部分为假3 层。结构形式以砖木结构为主，主要由横墙承重；起居室、卧室等主要房间的楼盖采用木搁栅承重，地面上铺木地板，部分房屋的卫生间、晒台等潮湿区域采用夹砂楼板。对于设有阳台的新式里弄住宅，阳台一般位于南立面，多为悬挑钢筋混凝土结构。

目前，部分里弄住宅被公布为优秀历史建筑或文物保护建筑，根据《中华人民共和国文物保护法》《中华人民共和国文物保护法实施条例》《文物保护工程管理办法》《近现代历史建筑结构安全性评估导则》（WW/T0048—2014）等有关法律或规范规定，需要进行定期检测、勘察和修缮。由于房屋建造年代久远、建筑结构材料老化、阳台使用荷载较大等因素，部分悬挑阳台悬挑远端出现下挠现象，阳台侧面栏杆或栏板与外墙交接处开裂甚至脱开，对正常使用乃至结构安全产生较大影响，需要采取合理手段进行修缮。

上海新式里弄中设有阳台的典型住宅有静安别墅、长乐邨、荣康别墅、沪江别墅、绍兴路96 弄住宅（文元坊）等。

（1）静安别墅建造于20 世纪30 年代，位于上海市南京西路历史文化风貌保护区，是较大规模的新式里弄民居。建有3 层新式里弄住宅183 个单元，主要有三种平面布局，双开间单元47 个，面宽5.4 m 的单开间单元49 个，面宽4.5 m 的单开间单元67 个，还有其他沿街单元。单开间户型南侧为起居室或卧室，北侧为餐厅、天井等，二层南向卧室设有悬挑小阳台（图 1）。

图1 静安别墅典型房屋一、二层建筑平面布局图[1]

（2）长乐邨（原为凡尔登花园、白费利花园），1925—1929 年建造，1994 年2 月15 日，由上海市人民政府公布为第二批优秀历史建筑保护单位。长乐邨是典型的新式里弄住宅，南北向共7 排，有129 个单元，按行列式布置，房屋间距较大，达到1:1.5。最北面一排沿长乐路设置北向进口（现已搭建房屋），南面间距较小。小区北面三排为2 层房屋，南面四排为主体2 层、局部3 层房屋，其中，南侧起居室和卧室区域为2 层，北侧卫生间和亭子间区域为3 层。房屋外观小巧玲珑，内部装修精致，设备齐全，设有卫生设备、煤气灶，并兼有小花园。为了便于通风和采光，与旧式里弄相比，房屋进深缩小，开间增大。每户平面布局亦为单开间，南侧为起居室或卧室，北侧为餐厅、亭子间等，二层南向卧室设有阳台，建筑平面示意图及南阳台照片如图2、3 所示。

图2 长乐邨二层建筑平面布局图

图3 长乐邨二层南侧悬挑阳台

2 某新式里弄悬挑阳台变形处置方案实例

2.1 悬挑阳台损坏现状

某新式里弄住宅建造于20 世纪30 年代，由法国风格的花园别墅和石库门建筑组成，总平面呈长条形布置，6 幢房屋，3 种户型，如图 4 所示。每幢住宅都曾有后庭院，二层均设有阳台，部分为悬挑阳台。

图4 某新式里弄住宅总平面示意图

外墙主要采用红砖砌筑（局部为青砖），主屋面为红瓦坡屋面，局部区域设置有晒台。一层部分外墙设有弧形线条，其上方搭配白色弧形阳台。外立面门窗均为木制，窗下为水泥制窗台，窗台下方大多采用砖砌凸出造型。外墙二层与三层之间设置水平线条，单元入口处设拱形雨棚。屋面为双坡瓦屋面，部分区域设置老虎窗及天窗，挑檐板底采用白色泥墁板粉刷，黑色铁皮天沟。室内公共区域设有木楼梯，扶手栏杆木刻花式较为精美。该新式里弄住宅目前为区级文物保护点，为了更好地保护文物建筑，根据主管部门要求，在定期修缮前，对该新式里弄住宅进行了勘察和检测。

现场查勘发现，该小区临街房屋阳台存在明显的变形现象，该幢房屋为3 层，由两个单元楼组成。南侧单元靠马路，设有进入小区的过街楼；北侧单元一层为厨房和卧室，二层东侧两间卧室分别设有弧形和矩形阳台（图5、6）。

图5 某新式里弄住宅一层建筑平面图

图6 某新式里弄住宅二层建筑平面图

该幢房屋主要为砖木结构。房屋竖向主要由砖墙承重，部分区域为板条墙中的木柱承重（③、④、Ⓕ轴等部位墙体）。楼盖主要为木结构，卫生间、过街楼等区域的楼盖局部为混凝土结构。

出现变形的阳台为二层④、Ⓓ、Ⓕ轴阳台，该阳台与卧室相连，为悬挑梁、板式阳台。经调查，住户发现阳台变形后，已把通往阳台的门封闭，不再使用。现场检测时，阳台堆有杂物。其外观损坏为：①阳台变形，悬挑端出现明显的下挠现象；②扶手与墙体连接处拉裂等（图 7、8）。

图7 变形阳台

图8 阳台栏杆扶手与外墙拉裂

为明确阳台变形情况，现场采用NA2 WILD 水准仪、3 m 水准标尺，根据《建筑变形测量规范》（JGJ8—2016）等规范，对阳台板面的相对高差进行了测量。测量结果表明，阳台板上表面悬挑端与固定端相对高差约40 mm，测点间距约880 mm，换算成板面倾斜率约为45‰。阳台悬挑端下挠变形较大，存在明显安全隐患。

2.2 悬挑阳台结构调查

近年来，阳台远端出现下挠变形，甚至进一步恶化，产生阳台断裂、坍塌现象时有发生，但上述损坏情况主要发生在悬挑板式阳台或雨棚处。悬挑板式阳台主要出现在建造于20 世纪80 年代左右的多层住宅楼，该类型房屋为砌体结构，楼盖主要采用预制板，阳台板多采用预制实心混凝土板，大部分压入横墙中，局部悬挑出南外墙作为阳台使用；为节省材料，部分阳台预制实心板采用单层钢筋网，钢筋配置在板顶受力面，在房屋建造、阳台板吊装时，会出现预制板板底、板面放反、颠倒的情况，导致受力钢筋位于阳台板底面，从而大大降低了悬挑板截面有效高度，严重削弱其承载力，从而出现损坏。悬挑板式雨棚多出现于2000 年之后建造的钢筋混凝土结构房屋，部分雨棚板虽设计有双层钢筋网，但在混凝土浇捣过程中，当上层钢筋网经踩踏等原因出现下移时，会导致悬挑板截面有效高度减小，从而出现变形甚至坍塌等问题。

上海市新式里弄住宅阳台多采用悬挑梁板式或类似结构，板底设有悬挑梁或其他支撑，鲜有采用悬挑板式结构的阳台。因此，阳台悬挑远端出现下挠变形的原因与上述情况截然不同。为此，需要对该新式里弄住宅阳台的结构布置及连接节点进行全面的调查和检测。

该房屋为实芯房（有居民居住的房屋），为了尽量减少对居民生活的影响，首先开展了历史图纸资料调阅工作，以便在少破损或非破损情况下，对阳台的结构情况进行调查和分析，了解阳台的结构布置情况，明确阳台与外墙的连接构造。

经查阅，目前房屋仅保留部分原始建筑图纸，结构图纸缺失。整体对比分析表明，房屋现状主体建筑轮廓及室内布局与原设计图纸基本一致；外立面阳台造型及窗台线角与原始图纸基本相符，室内原设置有壁炉，壁炉尚存，出屋面烟囱现已拆除。二层原始建筑平面如图 9 所示。

图9 某新式里弄住宅二层原始建筑平面图

由于阳台原始结构图纸缺失，技术人员在现场采用钢筋探测仪、钢卷尺、高精度内窥镜等仪器，并结合局部破损检测手段，对出现变形开裂损坏的二层④、Ⓓ、Ⓕ轴阳台及相邻房间的结构布置情况进行了检测。经检测，二层③、④、Ⓓ～Ⓖ轴楼盖为木结构，自下至上主要由泥墁板条顶棚、承重木搁栅、楼面木地板组成，木搁栅为南北向布置，两端分别搁置在Ⓓ轴和Ⓖ轴砖墙上，中间由Ⓕ轴板条墙内的木柱支撑；木搁栅截面尺寸为51 mm×254 mm，间距为381 mm。一层④轴外墙厚度为340 mm（一砖半），二层④轴外墙厚度为220 mm（一砖）。

二层④、Ⓓ、Ⓕ轴阳台为预制钢筋混凝土悬挑阳台，主要由埋在④轴外墙中的抗扭混凝土梁及悬挑梁、板组成。悬挑梁为变截面，根部梁高368 mm（含悬挑板厚），悬挑梁远端高203 mm（含悬挑板厚），悬挑梁宽度为165 mm。悬挑板厚76 mm。抗扭混凝土梁截面宽度为220 mm，截面高度为203 mm，与悬挑梁交接处的截面高度较高，高度同悬挑梁根部截面高度；抗扭梁长度比通往阳台的门洞宽度略长，两端分别压入门洞两侧墙体约220 mm。阳台正立面及结构平面如图 10、11 所示。

图10 阳台正立面图

图11 阳台区域结构平面示意图

2.3 悬挑阳台损坏原因分析

阳台位于东立面二层（图12）。现场完损检测结果表明，除了悬挑阳台远端下挠、扶手与外墙交接处开裂外，悬挑阳台自身外观基本完好，未见混凝土悬挑梁、板自身出现开裂等损坏现象，由此判断，阳台变形为整体变形。

对阳台及相关区域的楼盖结构布置情况进行了调查分析，与阳台相连的房间为卧室，该房间楼盖为木楼盖，阳台为悬挑混凝土结构，在结构上悬挑阳台与房间楼盖无关联，即房屋楼盖无法起到对悬挑阳台的抗倾覆作用，悬挑阳台根部的扭矩主要通过埋在外墙的混凝土梁（以下称抗扭梁）承担。

一方面，由于抗扭梁顶面大范围为通往阳台的门洞，两端局部伸入门洞两侧墙体，如图12 所示，压入两侧墙体的长度较短，外墙对阳台的抗倾覆约束相对较弱；另一方面，抗扭梁两端外墙砌筑砂浆不饱满，砂浆强度相对较低，如图 13 所示，在阳台荷载的长期作用下，两端墙体对抗扭梁的压实效果降低。再者，房屋建造年代久远，砌筑材料性能劣化，且在不同时期存在不同程度的阳台堆物等问题。上述因素，造成悬挑阳台根部扭矩增加，阳台入墙部位抗扭转约束能力降低，最终导致悬挑阳台整体变形，远端下挠，影响正常使用，且存在较大的安全隐患。

图12 东立面图（图中虚线方框所示为变形阳台所在开间外立面）

图13 悬挑阳台入墙端砌筑砂浆不饱满（后期修缮时从房间内部拍摄）

2.4 处置方案及过程

由于悬挑阳台远端下挠变形较大，难以采取有效措施使其恢复到水平状态，且房屋外墙砌筑材料标准相对较低，较难提高悬挑阳台根部的抗扭能力，为此，采取拆除后重新浇筑的方式进行处置。为有效增加悬挑阳台的抗扭能力，同时拆除与阳台相连部位局部区域的房间木楼盖，改为现浇混凝土梁板式楼盖，把悬挑阳台或混凝土楼盖浇筑为一体。相关平面及节点设计方案如图 14、15 所示。

图14 悬挑阳台区域修缮结构平面及详图

图15 修缮剖面图及柱详图

具体方案：①拆除悬挑阳台及房间内800 mm 宽度的木楼盖；②F轴竖向承重构件为板条墙中的木柱，楼盖局部改为混凝土楼盖后，对竖向构件承载力和耐久性提出了较高的要求，因此，浇筑楼盖前，在新增混凝土梁与Ⓕ轴交接处各增设一个混凝土柱；③为加强新老结构连接，④、Ⓕ轴新增混凝土柱与既有外墙设置直径12 mm、间距400 mm 的拉结钢筋；④在新增混凝土梁Ⓓ轴入墙端下方增设混凝土垫块；⑤支模板、扎钢筋笼，浇筑混凝土梁、板。

修缮过程中注意事项：①悬挑板顶部受力钢筋应穿墙，不可在墙边截断，开孔处用结构胶灌实；②施工前应检查原悬挑部件根部墙体的完好程度，如发现有结构损伤等安全隐患，应首先对墙体损坏进行处理；③务必确保素混凝土垫块下方墙体砌块质量良好；④在拆除悬挑阳台、室内800 mm 宽度木楼盖前，应采取可靠的施工措施，确保建筑物及相邻结构构件的安全，对原楼板、阳台板进行支撑及卸荷后方可施工。

该项目为实芯房住宅局部修缮，在实施过程中，为减少对居民生活的影响，修缮施工单位多次去现场踏勘，深化、细化修缮方案。同时，采用J45 加固料，增加新浇混凝土柱的早期强度，缩短修缮工期。现场修缮施工照片如图 16、17 所示。